油田含油污泥熱解技術(shù)及其應用

第1章緒論1
1．1含油污泥概述及其處理的必要性1
1．1．1含油污泥的定義、組成及性質(zhì)1
1．1．2含油污泥對油田生產(chǎn)的影響2
1．1．3含油污泥對周邊生態(tài)環(huán)境和人體健康的影響2
1．1．4含油污泥處理的必要性和意義2
1．2含油污泥熱解處理研究的發(fā)展歷程3
1．2．1含油污泥熱處理技術(shù)的分類、定義及優(yōu)缺點3
1．2．2含油污泥的熱解技術(shù)5
1．2．3含油污泥熱解處理技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀9
1．3熱解技術(shù)的國外研究進展17
1．3．1含油污泥熱解實驗研究進展17
1．3．2含油污泥熱解技術(shù)的工業(yè)化應用進展17
1．4熱解的國內(nèi)研究進展21
1．4．1含油污泥熱解實驗研究進展21
1．4．2含油污泥熱解技術(shù)的工業(yè)化應用進展24
1．5含油污泥熱解產(chǎn)生氣體的處置26
1．5．1含油污泥熱解的氣體產(chǎn)物26
1．5．2熱解以氣態(tài)產(chǎn)物為目標的研究優(yōu)化26
1．5．3含油污泥熱解氣體收集裝置28
1．5．4含油污泥熱解不凝氣凈化處理裝置29
1．6含油污泥熱解的固體的資源化32
1．6．1吸附劑的制備32
1．6．2催化劑的制備38
1．6．3絮凝劑的制備39
1．6．4制取富氫燃氣39
1．6．5熱解殘?zhí)恐迫∪剂?0
1．6．6微波吸收劑的制備40
1．6．7橡膠填料劑41
1．6．8熱解殘渣的其他用途41
1．7含油污泥熱解產(chǎn)物油的資源化利用41
1．8含油污泥熱解的不足及展望42
1．8．1熱解處理及設(shè)備相關(guān)理論問題42
1．8．2熱解處理成本問題42
1．9含油污泥處理新工藝42
1．9．1超聲波和芬頓反應43
1．9．2水熱液化技術(shù)43
1．9．3濕式氧化法43
1．9．4燃料化技術(shù)44
1．9．5亞臨界流體萃取技術(shù)44
第2章含油污泥熱解技術(shù)的相關(guān)標準及分析方法46
2．1含油污泥的組成及其特性表征46
2．1．1含油污泥的含油量、含水率、含固率分析46
2．1．2有機質(zhì)49
2．1．3重金屬離子含量50
2．1．4含油污泥pH值的測定52
2．1．5油泥粒徑分布特性53
2．1．6污泥樣品中油品的測定分析53
2．1．7含油污泥中的揮發(fā)性物質(zhì)56
2．1．8含油污泥中礦物與有機組分分析56
2．1．9含油污泥的生物毒性和毒理學分析57
2．2含油污泥處理標準62
2．2．1國外含油污泥處理標準62
2．2．2國內(nèi)含油污泥處理標準63
2．3含油污泥熱解產(chǎn)物的測定分析和材料學表征69
2．3．1含油污泥熱解油、氣、殘渣的分析69
2．3．2總石油類化合物轉(zhuǎn)化率、油品回收率、熱解氣轉(zhuǎn)化率的分析72
2．3．3熱解產(chǎn)物的飛灰分析73
2．3．4焙燒物的微觀形貌特征和組成元素分析73
2．4含油污泥熱解過程模擬和熱解動力學分析73
2．4．1含油污泥熱解的熱重分析方法73
2．4．2Py-GC/MS分析74
2．4．3Fluent軟件傳熱模擬75
2．4．4含油污泥熱解動力學模型77
2．4．5含油污泥熱解過程能量平衡分析80
第3章國內(nèi)外油田熱解技術(shù)介紹81
3．1含油污泥熱解預處理技術(shù)82
3．1．1荷蘭G-force CE bv公司的調(diào)質(zhì)-機械脫水技術(shù)82
3．1．2加拿大MG公司的APEX技術(shù)83
3．1．3西班牙的HSPU+離心技術(shù)83
3．2國外含油污泥熱解技術(shù)84
3．2．1美國84
3．2．2日本91
3．2．3韓國94
3．2．4德國98
3．2．5澳大利亞102
3．2．6西班牙103
3．2．7加拿大105
3．2．8其他歐洲國家106
3．3國內(nèi)含油污泥熱解設(shè)備112
3．3．1實驗型裝置112
3．3．2工程應用設(shè)備122
第4章微波熱解技術(shù)及應用137
4．1污泥微波熱解機理及其研究現(xiàn)狀137
4．1．1微波技術(shù)基礎(chǔ)137
4．1．2微波加熱原理137
4．1．3物質(zhì)在微波場中的熱效應137
4．1．4微波加熱特點138
4．2微波在污泥處理技術(shù)方面的研究進展138
4．3實驗材料與方法139
4．3．1實驗方法139
4．3．2試驗用的含油污泥特性139
4．4室內(nèi)試驗139
4．5現(xiàn)場試驗工藝條件優(yōu)化140
4．5．1熱解終溫對熱解處理效果的影響141
4．5．2微波熱解殘渣的加入對不同產(chǎn)物的影響141
4．5．3含油污泥微波熱解的液體產(chǎn)物中油類分析142
4．5．4熱解殘渣溶出重金屬組分分析142
4．5．5微波熱解處理過程經(jīng)濟性核算142
4．5．6實驗結(jié)論143
第5章大慶油田含油固體廢物熱解工藝144
5．1背景概述144
5．2熱解技術(shù)介紹145
5．2．1熱解反應機理146
5．2．2熱解工藝及主要設(shè)備147
5．3油田含油廢棄物的組分分析149
5．3．1含油污泥及油基鉆屑的組分分離149
5．3．2含油污泥及油基鉆屑的理化特性分析152
5．3．3不同種類五彩布和藍旗布的組分分離163
5．3．4五彩布和藍旗布老化前后成分檢測166
5．3．5裹有油泥的五彩布和泥沙藍旗布成分檢測177
5．3．6結(jié)論182
5．4室內(nèi)試驗研究183
5．4．1組成成分分析183
5．4．2真空旋轉(zhuǎn)管式熱解析試驗裝置185
5．4．3室內(nèi)試驗結(jié)果分析187
5．4．4室內(nèi)試驗結(jié)論192
5．5現(xiàn)場試驗研究193
5．5．1熱解析現(xiàn)場試驗及工藝技術(shù)194
5．5．2處理標準及分析方法201
5．5．3試驗結(jié)果分析204
5．5．4熱解產(chǎn)物性質(zhì)及用途216
5．5．5現(xiàn)場試驗結(jié)論222
5．6應用情況、效益分析與市場前景223
5．6．1應用情況223
5．6．2效益分析223
5．6．3市場前景226
5．7展望和建議226
第6章長慶油田含油污泥熱解試驗228
6．1含油污泥的特性228
6．2熱脫附室內(nèi)試驗229
6．2．1含油污泥室內(nèi)熱脫附裝置簡介229
6．2．2熱脫附室內(nèi)實驗操作過程229
6．2．3熱脫附室內(nèi)試驗數(shù)據(jù)230
6．3高含蠟油污泥熱脫附現(xiàn)場試驗234
6．3．1熱脫附反應設(shè)備的工藝流程234
6．3．2現(xiàn)場熱脫附工藝的設(shè)備功能234
6．3．3現(xiàn)場工藝參數(shù)235
6．3．4現(xiàn)場試驗數(shù)據(jù)236
6．3．5存在的問題和改進分析241
6．4靖安熱解析含油污泥處理站工程242
6．4．1含油污泥熱解析技術(shù)242
6．4．2含油污泥熱解析工藝流程243
6．4．3現(xiàn)場熱解析工藝的設(shè)備功能244
6．4．4現(xiàn)場試驗數(shù)據(jù)249
第7章遼河油田含油污泥熱解試驗252
7．1遼河油田熱解法處理工藝研究252
7．1．1室內(nèi)實驗研究252
7．1．2現(xiàn)場實驗255
7．2遼河油田落地油泥熱解處置工藝266
7．2．1熱解工藝介紹266
7．2．2室內(nèi)實驗268
7．2．3現(xiàn)場試驗268
7．3遼河油田間接熱脫附處置工藝270
7．3．1間接熱脫附技術(shù)270
7．3．2熱脫附處理設(shè)備271
7．3．3工程應用272
第8章熱解脫附技術(shù)在油田中的應用273
8．1含油廢棄物熱相分離技術(shù)與工程應用273
8．1．1熱相分離技術(shù)273
8．1．2工程應用275
8．2大慶油田油基鉆屑及泥漿277
8．2．1處理的目標含油污泥的特性277
8．2．2熱解處理實驗工藝（室內(nèi)試驗）278
8．2．3現(xiàn)場試驗279
8．2．4熱解產(chǎn)物的分析281
8．3中石化西北油田分公司落地油泥處理283
8．3．1處理的目標含油污泥的特性283
8．3．2工藝流程284
8．3．3現(xiàn)場試驗285
8．3．4熱解產(chǎn)物的分析286
8．4大港油田含油污泥熱解試驗287
8．4．1含油污泥室內(nèi)熱解試驗287
8．4．2含油污泥現(xiàn)場小型熱解試驗295
8．4．3含油污泥現(xiàn)場試驗299
8．5新疆油田含油污泥熱解試驗305
8．5．1基本組成特征305
8．5．2室內(nèi)熱解處理效果305
8．5．3中試熱解處理實驗306
參考文獻309